Вы сейчас будете переадресованы на новый сайт Сеченовского Университета

«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Шифровальная машина нашего рассудка

Шифровальная машина нашего рассудка

Британские ученые раскрывают тайны работы мозга.

В шумихе, вызванной расшифровкой генетического кода человека, «случайно» затерялась одна неудобная деталь: если биологи и обнаружили, что для создания человека природе потребовалось 25 тысяч генов, то о механизме их взаимодействия они до недавнего времени не имели ни малейшего понятия.

Ученые из Кембриджского и Эдинбургского университетов выяснили, как белки, кодируемые 200 генами из 25 тысяч, становятся основой мыслительного процесса. Исследования не только доказали, что мощность человеческого мозга по меньшей мере в тысячу раз превосходит более ранние оценки, но и заставили переоценить известные нам причины возникновения психических заболеваний.

Мозг человека – самый сложный из всех известных объектов во вселенной. Каждую секунду в нем образуется около миллиона соединений между 100 миллиардами нервных клеток. При этом мозг в сотни раз превосходит по мощности даже самый современный компьютер.

Для того чтобы определить, как гены выстраивают этот внушающий благоговение химический компьютер и управляют им, ученые сфокусировались на синапсе - области контакта между нейронами, через которую нервные клетки передают для обработки информацию, лежащую в основе чувств, восприятия и мышления.

Ученые выделили в синапсах составляющие молекулы и проанализировали их, применив масс-спектрометрию, в результате чего было выявлено более 1000 различных белков. Затем ученым пришлось найти описывающие их гены и изучить, какие из белков будут взаимодействовать друг с другом. В итоге получено представление о том, как именно взаимодействуют 200 белков в молекулярной сигнальной машине, которая была названа MASC. Подробное описание исследования можно найти в последнем номере журнала «Биология молекулярных систем» (Molecular Systems Biology).

Команда исследователей из Wellcome Trust Sanger Institute и Эдинбургского университета полагает, что их открытие станет новым шагом в познании, поскольку они выяснили, что MASC представляет собой "компьютер", увеличивающий мощность мозга примерно в тысячу раз. «Синапс характеризуется гораздо большей вычислительной способностью, чем мы предполагали», - заявил профессор Сет Грант из Сангерского института, который возглавил исследование.

Обнаружение «компьютера" внутри "компьютера» позволяет по-иному взглянуть на процесс переработки информации в мозгу. «Мы наткнулись на новый уровень, о существовании которого не знали», - говорит профессор Грант.

MASC может преобразовать модели деятельности нейропроводников в изменения в нервных клетках, которые формируют память. "Все это очень похоже на шифровальную машину Второй мировой войны, которую использовали для конвертации одного кода в другой, - поясняет Грант. - Наша работа позволяет по-новому взглянуть на эволюцию мозга, а также на то, как он функционирует и что с ним происходит во время болезни".

MASC, вероятно, был первичным и более древним способом мышления по сравнению с нервными клетками. «Работа MASC строится на простых принципах, - говорит Грант. - В физическом отношении треть MASC присутствует даже в дрожжевых клетках – примитивных, лишенных нервной системы. Это значит, что человеческий мозг, вероятно, постепенно эволюционировал, что позволило нашим предкам адаптироваться к окружающей среде».

Исследования показали, что десятки белковых соединений в MASC выполняют важную функцию в процессе обучения и запоминания и подвержены болезням нервной системы. Когда один из белков, входящих в состав MASC, отсутствует или подвергается мутации во время болезни, то нарушается функционирование всей системы, а в нервных клетках и способах их работы появляются необратимые изменения.
По словам доктора Дугласа Армстронга, заместителя директора Эдинбургского центра по биоинформатике, для изучения MASC применялись методы, похожие на те, что используются при изучении информационных потоков в Интернете.

Как в электрических сетях, белковые соединения являются ключевыми «подстанциями», и вся сеть перестает функционировать, если они повреждаются. «Мы выяснили, что гены, ответственные за различные заболевания типа шизофрении и депрессии, приходятся на различные «подстанции», и для науки это очень важное открытие», - говорит профессор Грант.

По мнению британских ученых, новая информация, полученная в ходе исследований, поможет фармацевтическим компаниям в разработке эффективных генных лекарственных препаратов, способных вновь вернуть, казалось бы, обреченным людям способность нормально думать, чувствовать и вспоминать.

Именно поэтому, считают британские ученые, сделанное ими открытие можно справедливо назвать одним из крупнейших достижений в биологии с тех пор, как английский нейрофизиолог сэр Чарльз Шеррингтон описал работу мозга как «заколдованный станок, где миллионы вспыхивающих во тьме челноков плетут тающий узор – всегда исполненный смысла и всегда недолговечный».

Роджер Хайфилд

GZT


01.02.2006

Привязка к разделам:  Новости | Новости науки

Назад